农产品：生物燃料与粮食危机（研究）

在2007/08年、2010/11年和2012/13年的粮食价格飙升期间，由于玉米、谷物、油料和其他原料的价格在这些危机中上涨，某些情况下甚至涨了一倍。以至于这些原料越来越多地用于生物燃料生产，成为了全球粮食价格高涨的一个主要因素。

这些政策被吹捧为替代能源发展的关键，在生物燃料生产的增长中发挥了重要作用，2006-2010年，生物燃料生产增长了一倍多。例如，在美国可再生燃料标准(RFS)下，用于乙醇的玉米从2006/07销售年度的5400万吨增长到2011/12年度的1.27亿吨，占美国玉米产量的40%以上。

随着2012年后全球供应的恢复和农产品价格的下跌，"粮食与燃料 "的争论逐渐消失。同时，全球生物燃料产量继续增长，在2011年和2021年之间增加了44%。这种增长也主要是由于授权，因为化石燃料的价格普遍较低--国际油价从2011年的峰值下降，直到2022年俄乌冲突后才再次达到峰值。

如今，俄乌战争使粮食与燃料的争论重新抬头。玉米、小麦和植物油价格的飙升，生物燃料政策再次摆在了桌面上，包括生物柴油和乙醇的混合授权，将糖、玉米和植物油等原料从食品转移到工业用途。

最近生物燃料消费和原料使用的增长情况

2021年，全球乙醇消费量超过1260亿升。在2006年至2010年期间，这一数字每年增长超过16%，这是由美国在RFS下的快速增长推动的，RFS规定了美国燃料生产商的混合要求。

然而，在2010年之后，这一增长大大放缓，达到每年2%。目前，美国和巴西分别占乙醇消费总量的43%和23%。

大约59%的乙醇由玉米生产，22%由甘蔗生产，2%由糖蜜生产，2%由小麦生产，其余的由其他谷物、木薯或甜菜生产。尽管有希望扩大基于纤维素原料的更先进的技术，但由于其生产成本，这些技术在总数中并不占很大份额。

在过去的15年里，生物柴油的消费以每年近15%的速度更稳定地增长。在2000年代末，欧盟占了总消费量的大约75%，但在最近几年，其份额已经下降到大约36%。

美国、巴西和印度尼西亚现在几乎占了生物柴油总消费量的50%。大约73%的生物柴油是以植物油(14%的菜籽油、24%的豆油和31%的棕榈油)和废旧食用油(21%)为原料。

几乎22%的甘蔗产量和16%的玉米产量被用于乙醇生产。大约15%的植物油产量(主要是棕榈油、豆油和油菜籽(canola)油)用于生物柴油生产。

相比之下，小麦、其他饲料谷物(如高粱)和甜菜占总产量的份额相对较小(不到2%)。

值得注意的是，对潜在粮食生产的损失不是一比一，因为生物燃料生产的副产品和副产品经常被喂给动物(例如，从以玉米为基础的乙醇生产中产生的蒸馏器干谷溶剂，或从为生物燃料目的粉碎的油籽中产生的蛋白餐)。

各国政府出于一系列原因推动生物燃料政策，例如：

目前，生物燃料占巴西运输燃料的25%(主要是基于甘蔗的乙醇)。在印度尼西亚，主要由棕榈油生产的生物柴油如今占到了柴油供应总量的近28%。相比之下，在美国，以玉米为原料的乙醇目前占成品车用汽油产量的不到11%，生物柴油的使用占馏分车用燃料的不到5%。今天，以作物为基础的生物燃料估计占欧盟运输能源组合的4.5%。

生物燃料政策所涉及的重大权衡是粮食与燃料辩论的核心。虽然生物燃料政策有明显的好处--它们增加了运输燃料的供应，提高了能源安全，但它们也有重大的成本，必须由政府(以各种形式的支持)或消费者(以较高的燃料成本)来吸收。

这对生物柴油来说尤其如此，其成本通常远远超过传统柴油。例如，在美国，联邦税收抵免允许生物柴油(和可再生柴油)的混合者在其联邦税收中每加仑抵免1美元。

乙醇生产的经济可行性取决于原料(甘蔗远比小麦等谷物便宜)或其他因素(在美国，乙醇被用作低成本的辛烷值增强剂，可提高发动机性能)。

此外，生物燃料的一些好处也受到了质疑。支持者指出，与传统燃料(即石油基)相比，生物燃料减少了温室气体排放。欧盟的可再生能源指令(RED II)或加州的低碳燃料标准等规定，部分目的是通过使用经批准的生物燃料来实现温室气体减排目标。

最近的研究得出结论，在美国，以玉米为原料的乙醇的碳强度不低于汽油，而且可能 "至少高出24%"。此外，如果考虑到间接的土地利用变化(ILUC)(例如，通过砍伐森林)，大豆基生物柴油的温室气体排放也可能相当大。

生物燃料政策背后的另一个有争议的因素是它们通过提高农场价格和收入给生产者带来的直接利益，以及更广泛地从增加生物燃料的使用，导致原料价格上涨。这是其政治支持的关键;更广泛的经济或社会效益则不太清楚。

鉴于生物燃料生产在世界范围内的扩张，一个不太有争议的好处是增加就业，通常是在农村地区。国际可再生能源机构(IRENA)估计2021年全球生物燃料的就业人数为240万。

经济扭曲和粮食价格

在没有政府授权的情况下，大多数生物燃料只有在传统能源价格飙升时才具有竞争力。这是生物燃料生产的原料与粮食之间紧张关系的一个基本因素。

当粮食价格上涨时，规定阻碍了市场稳定的反应，使供应从燃料转向粮食用途。因此，生物燃料政策的效果是将粮食和油籽从食品和饲料用途转移到生物燃料生产，导致粮食价格上涨，然后由消费者承担，这在2007/08年、2010/11年和2012/13年的价格飙升中可以看到。

此外，当生物燃料规定提高国内粮食价格时，各国可能会想通过实施出口限制来阻止价格进一步上涨，而这只会进一步提高全球市场价格。

例如，植物油价格上涨和棕榈油出口增加，导致印度尼西亚在2022年4月实施了此类出口禁令，以保持国内价格低廉。同时，该国对生物柴油保持30%的混合要求。幸运的是，该禁令是短暂的，只持续了三周，此后价格大幅下降。

生物燃料规定的出路?

鉴于生物燃料政策的普及，能否以解决粮食与燃料(与碳)争论的方式改变或改进这些政策?一种选择是为生物燃料授权引入所谓的 "下坡路"。在粮食价格高涨或库存使用措施低下时，可以设置触发器，暂停强制执行，但在全球供应恢复和价格下降时，可以取消强制执行。

在2022年看到了这种灵活性，当时欧盟成员国通过减少传统原料的生物燃料生产来应对来自乌克兰的葵花籽油进口的减少。其目的是减缓油菜籽对生物柴油生产的替代，以避免进一步推高飞涨的植物油价格。同样，巴西在2022年将柴油中混入13%的生物柴油的任务降低到10%。

在能源价格持续高涨的情况下(或者当一些生物燃料在价格上具有竞争力时，比如美国乙醇作为辛烷值增强剂相对于其他替代石油燃料，至少在短期内)，这种关卡可能只能提供有限的缓解。有些人主张政府在这种情况下关闭生物燃料的生产，但如果不对受影响的人进行补偿，就很难执行。

结论

尽管在以前的价格飙升过程中反复出现粮食与燃料的争论和批评，但生物燃料政策已经越来越受欢迎。这种增长可能会继续下去。

国际能源署预测，从2022年到2027年，生物燃料的需求将增加20%，如果可持续航空燃料的使用和其他用途的扩展比预期的更快，可能增加更多。

然而，鉴于俄乌冲突导致的对粮食与燃料的持续关注，核实生物燃料对缓解气候变化的实际贡献，以及审查对农民的支持是否应以其他方式进行，比以往任何时候都更重要。在市场紧张和价格高涨时，发展更大的灵活性也是至关重要的;生物燃料政策应包括在必要时放松授权的规定。

最后，摆脱粮食与燃料困境的一个重要途径可能是开发废品和作物残留物作为生物燃料的潜在原料。这种原料将促进温室气体的减少，减少浪费，创造就业机会，并为农民和其他生产者创造新的收入来源，而不争夺粮食用途。

例如，废食用油已经是生物燃料生产的重要原料。然而，尽管许多此类原料的转化在技术上是可行的，但相对于粮食作物而言，它们的成本仍然很高。更多的研究应着眼于提高废物和作物残留物的商业化程度。